太阳能逆变器以及用于将太阳能转换成电能的装置制造方法及图纸

技术编号:5456894 阅读:284 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
描述了一种用于将太阳能转换成电能的装置(1),其包括:包括至少一个光伏模块(M)的串(2)的光伏发电机(2a)、能够向串(2)的输入发送电脉冲的脉冲发生器(31)、安排在串(2)的输出上并且能够检测串(2)的输出上因变于输入上电脉冲的信号的存在性的信号检测器(OP)、以及连接到信号检测器(OP)并且能够在串(2)的输出上没有信号的情况下生成警告的警报装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够将来自用于将太阳能转换成电能的太阳能电池板或其他 系统的直流电转换成交流电的太阳能逆变器以及用于将太阳能转换成电能的 装置。特别地,本专利技术包括安排在逆变器和/或上述装置中的防盗设备。技术背景在用于将太阳能转换成电能的已知装置中,已知具有高关联成本、以及因 此对装置的整体成本产生深刻影响的项目是形成"太阳能电池板"的光伏电池, "太阳能电池板"在被照射时依靠其含硅的制造材料将太阳能转换成电能。若干 连接在一起的光伏电池称为"模块"或"电池板",并且后者在预定区域中串联连 接。各种模块可容易地拆卸、或相互分开,从而在需要时给予装置添加或去除 模块的弹性,以便于按需改变电能产量并且定制装置自身。不同功率级的装置 可因而用同一类型的模块进行制造。转换装置通常安装在暴露于太阳的区域中,即户外(屋檐上、天井区域上、 地面上等),并且可覆盖广阔的表面区域。由于电池板的模块化本质及其高昂成本,存在偷窃装置内电池板的实际问 题。的确,电池板无需修改就可容易地再出售和再使用。为解决此缺点,因为装置的保护人员的持续监控极其昂贵,装置甚至可能 在遥远或难以进入的位置,所以在现有技术中使用也在其他领域中采用的标准 防盗系统,例如使用闭路电视摄像机。然而,甚至此类防盗监控系统也特别昂贵,尤其在小装置和/或家庭用装 置的情形中,防盗系统也达到了与转换装置相同数量级的成本。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供太阳能逆变器以及用于将太阳能转换成电能的 装置,它们在结构上以及在功能上被设计成符合所指示的需求、且同时克服参 考所引用现有技术突出的限制。以下将变得显而易见的本目的以及其他目的通过根据所附权利要求所制 造的太阳能逆变器以及用于将太阳能转换成电能的装置来实现。附图简述本专利技术的其他特征和优点将从以下参考附图的对作为指示并以非限制方 式例示的本专利技术优选实施例之一的详细描述变得显而易见,在附图中附图说明图1是根据本专利技术的用于将太阳能转换成电能的装置的简化示意图, 图2是图1的装置的控制板的优选实施例的电路图。本专利技术的优选实施例在附图中,标记1整体指示用于将太阳能转换成电能并根据本专利技术制造的 装置。所讨论的装置能够将太阳能转换成电能,其既可用来向电网(并网装置) 供电又可替换地(附加地)在可充电电池(独立装置)或类似物中存储电量。 具体地,首先参考图1,装置1包括一个或多个太阳能模块串2 (在附图中示出N个串),每一个串由多个串联地电连接在一起的太阳能模块M构成。 每个模块M (在图2中可见)如已知地由光伏电池构成。模块和/或串的 数目以及形成模块所用的电池的类型取决于各种因素,这些因素包括装置的总 功率、它排列的方式、区域中存在的辐射能级等。在例如家庭装置的小装置1 的情形中,仅可存在一个串2。串2并联地电连接在一起并且因而形成的总组件被称为"光伏发电机"2a。 每个串2优选使用接线盒(未示出)端接,该接线盒用作串与装置l的紧 接该串的设备之间的接口。该盒可任选地包含每一个串2包含一个的防止串2 中极性反向的保护性设备,比如阻塞二极管或保险丝30 (例如参见图2,在以 下说明)。如果串不受到遮蔽,则这些保护设备也不是必要的。另外,必要时提供连接到每个串的、尤其安排在每个串2的输出上的读取装置15,以便于读取并且在必要时存储由每个单独的串2在单位时间上产生的电流。优选地,这样的读取装置15是连接到微处理器的电流传感器设备。同样可任选地,接线盒可包含用于保护免受雷电浪涌的变换器(variator)和/或避雷器、用于保护免受功率波动的保险丝等。每个串2在被太阳照射时产生直流电,其被添加到其余串中所产生的直流电。在串2的下游,装置1包括转换组3,该转换组3能将由光伏发电机2a 产生的直流电转换成交流电、优选转换成频率和电压与其中实现装置1的国家 电网中的电流相同的交流电。或者,在独立的太阳能装置1的情形下,由光伏 发电机产生的直流电被存储在电池中而无需转换成交流电。在并网的或混合的装置的情形下,转换组3包括逆变器3a,该逆变器3a 例如借助脉宽调制(PWM)技术执行转换。可任选地,逆变器3a包含用于光 伏发电机的一个或多个最大功率点跟踪器(MPPT) , MPPT是最大化可从光 伏发电机传递的功率的设备。此外,在本专利技术的优选示例实施例中,在逆变器3a的下游安排有变压器 4以确保光伏发电机2a与连接在输出的电网之间的完全隔离。逆变器3a优选包括用于管理来自各个串2的信息等等的控制单元10,该 信息比如由光伏发电机2a产生的电流量的并由与每个串2相关联的读取装置 获取的读数。此信息还被用来检测确定串2中可能故障的存在,在此情形中该 串2在能量在其他串中产生时长时间不发送电流信号。逆变器3a优选在其输出连接到电网以及消耗装置,电网和消耗装置由图 1中的框5和6示意性地表示。因此由装置1产生的交流电能被消耗装置使用 (如果由装置1生成的能量在该确定时间区间不足以满足消耗装置的需求,则 按需添加来自电网的能量)或者被提供给普通电网,且交流电优选与后者所提 供的电流具有相同的相位。便利地,因此设置计量装置8以便计算、显示和存 储向电网5提供的电量。替换地或附加地,装置1还包括诸如蓄能器或电池之类的储能系统9以使 由光伏发电机2a生成的电流即使在电网断电的情形下也可用。在该情形下, 例如逆变器3a通过从光伏发电机2a和/或储能系统9拉取能量来向消耗装置供电。此外,有可能设置能向例如水泵或其他类型的电动机供电的逆变器3a, 其将由光伏发电机2a提供的直流电量转换成具有可变频率的三相交流电压。如因此可从上述优选实施例推论地,装置1的具体用途不限于本专利技术的应 用、且可被最大地改变,并且类似地所使用的光伏发电机2a和逆变器3a的类 型是不相关的。此外,有可能装置l不仅使用来自光伏发电机的能量,而且还 使用优选来自比如风力发电机的可再生资源的其他类型的能量。装置1的管理和控制由监控系统便利地执行,监控系统例如是向其发送所 有与装置1的操作有关的或者替换地与逆变器3a的操作有关的信息的个人计 算机12和/或移动电话和/或手持计算机13。附加地或作为替换地,监控系统 还可包括其中显示与系统状态或操作状态有关的消息的包括指示灯的显示单 元(未示出)。显示单元可被放置在逆变器3a上。用于在装置1 (或逆变器3a)与监控系统之间传输数据的数据传输协议例 如是串行型的,优选是MODBUS协议;然而,可采用本领域己知的任何其他 类型的传输;此外,还提供通过发送信号来远程控制装置1的可能性,例如用 于加载新程序。根据本专利技术的主要特征,现参考附图2,装置1还包括防盗系统100,该 防盗系统100能够在形成串2之一的一个或多个太阳能模块被去除的情况下向 装置1的监控系统发送警报信号。如上所述,光伏发电机2a的串2的每个模块M可被表示为二极管与其并 联的电流发生器。因此,串2具有串联在一起的多个二极管(作为"电等价物"), 每个二极管在图2和3中附注为D、并且每一个与电流发生器G并联。如上所 述,在串2的输出上放置有阻塞二极管DB以防止其中短路或没有光照的串上 的电流的反向。如果从串2去除一个或更多个模块,则等效电路实质上变成开路(被去除 的模块M使电路"本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将太阳能转换成电能的装置(1),包括: 光伏发电机(2a),所述光伏发电机(2a)包括至少一个光伏模块(M)串(2), 脉冲发生器(31),所述脉冲发生器能够向所述至少一个串(2)的输入发送电脉冲, 信号检测器(O P),所述信号检测器被安排在所述串(2)的输出上并且能够检测所述串(2)的输出上因变于所述输入上电脉冲的信号的存在性,以及 警报装置,所述警报装置连接到所述信号检测器(OP)并且能够在所述串(2)的输出上没有信号的情况下生成警报。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S扎纳里尼R莫里奇
申请(专利权)人:桑特诺电子股份公司
类型:发明
国别省市:IT[意大利]

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